Quand les gardiens du Temps légal affinent son exactitude

"Au quatrième top il sera ...": l'horloge parlante hébergée depuis 1933 par l'Observatoire de Paris est exacte au vingtième de seconde près (cinquante millisecondes), grâce aux travaux de l'Observatoire de Paris qui l'héberge depuis 1933. Très précis pour le citoyen moyen, très imprécis pour l'astronome.

"C'est amplement suffisant pour prendre son train ou son avion", souligne Roland Barillet, physicien chercheur au sein du département des Systèmes de Référence Temps-Espace (SYRTE).

"Mais, ça ne l'est plus du tout lorsqu'il s'agit de comparer le temps légal à l'échelle internationale, entre laboratoires spécialisés. Là, ce sont des précisions de quelques milliardièmes de secondes qui sont nécessaires".

 Au SYRTE, l'affinage du temps s'apparente à une course incessante, tant les enjeux sont de taille. Aussi bien pour tester les lois fondamentales de la physique que pour Galileo, future version civile européenne du GPS américain, constellation militaire américaine de navigation par satellite.

 Trente satellites seront déployés entre 2010 et 2013, qui rivaliseront avec le GPS, dont la précision obtenue en temps réel est de l'ordre de quelques mètres en position et de quelques nanosecondes en temps.

 Temple du Temps légal en France, l'Observatoire de Paris a été fondé en 1667 par Louis XIV, "non pas pour la beauté de la science, rappelle Roland Barillet, mais pour des considérations stratégiques militaires".

 "A l'époque, le besoin de cartes de navigation correctes était criant, l'imprécision des chronomètres de marine pouvant conduire à des désastres militaires. Si l'on pouvait mesurer la latitude par la hauteur du soleil, la longitude dépendait de la qualité de ces chronomètres".

Il faudra attendre la fin du XVIIIe siècle pour obtenir des montres capables de tenir une précision de quatre ou cinq secondes d'écart sur deux mois.

"Au début du XXe, les montres métrologiques de l'Observatoire autorisaient encore 3 ou 4 secondes de décalage sur un an", note Roland Barillet.

Puis apparaissent l'oscillateur à quartz en 1920 et l'horloge à jet de césium sous vide en 1955. Pour les horloges optiques actuelles, les atomes sont piégés par les faisceaux laser à une température proche du 0° absolu (-273,15 degrés centigrade). Une version spatiale de la première "horloge-fontaine à atomes froids de césium", construite à l'Observatoire de Paris au début des années 90, volera sur la Station Spatiale Internationale en 2013.

En ajoutant à chaque décennie, pour la seconde-temps, un chiffre après la virgule, notre seconde est devenue aujourd'hui exacte à quelque dix dixièmes de millionièmes de milliardièmes de variation près, soit 10 puissance moins 16.